一种适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料及其制备方法。


背景技术：

2.随着太阳能电池生产技术不断进步，生产成本不断降低，转换效率不断提高，光伏发电的应用日益广泛光成为电力供应的重要能源。
3.现有技术中，光伏组件通常包括玻璃盖板、背板以及夹设于玻璃盖板、背板之间且由封装胶膜封装的太阳能电池片。光伏背板位于太阳能电池片的背面，对电池起保护和支撑作用，具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性能。现有的背板有硬板和柔性板两种，硬板是指太阳能电池片的两面都是玻璃盖板；柔性板是指背板为高分子材料(如pet、tpe、kpk、kpe、ppe、fpf、fpe等)，在pet聚酯薄膜两面涂覆氟树脂，经干燥固化成膜。这两种背板体重大，固定的时候需要做打桩或者做水泥桩，施工时间长，人工成本高；另外因为韧性不高，在大风或者极端天气，容易出现隐裂，影响发电效率。
4.铝箔具有高密度及软硬适中的特性，用于替换现有技术的背板材料可减少稳裂和功率衰减，且具有施工方便的优势，是适用于光伏背板的一种新材料。本发明的目的在于提供一种适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料及其制备方法。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是提供一种适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，具有致密性好、阻水性能优、防腐性能好等优点，且与胶带的结合力强。
6.为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：
7.一种适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，以总重量份数100份计，包括如下成分：
8.基料树脂15
‑
23份，有机胺0.2
‑
0.5份，固化剂8
‑
15份，附着力促进剂1
‑
6份，醇醚类混合助溶剂0.05
‑
0.5份，流平剂0.05
‑
0.5份，消泡剂0.05
‑
0.5份，水余量；
9.其中，基料树脂包括按重量百分比计的如下成分：
10.水性环氧改性丙烯酸树脂分散体30
‑
60％，水性聚氨酯树脂10
‑
30％，环氧树脂10
‑
30％，pvdf乳液5
‑
10％。
11.进一步地，固化剂为苯代氨基类树脂、混合醚化氨基树脂、有机胺类固化剂或封闭型异氰酸酯固化剂中的至少两种。
12.进一步地，附着力促进剂为硅烷偶联剂、钛酸酯硅烷偶联剂、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
13.进一步地，醇类溶剂为正丁醇或异丙醇，醚类溶剂为乙二醇丁醚或乙二醇甲醚。
14.进一步地，消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂。
15.本发明还提供一种适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料的制备方法，包括如下步
骤：
16.步骤s1，将有机胺与水性环氧改性丙烯酸树脂分散体混合，调节ph值至7.5
‑
8.5；
17.步骤s2，采用醚类助溶剂溶解环氧树脂，并将水性环氧改性丙烯酸树脂分散体、水性聚氨酯树脂、环氧树脂溶液、pvdf乳液混合均匀；
18.步骤s3，在搅拌状态下依次加入固化剂、附着力促进剂、余量的助溶剂、流平剂、消泡剂和水，搅拌混合均匀即制备得到适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料。
19.与现有技术相比，本发明提供的适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料及其制备方法，有益效果在于：
20.本发明提供的适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，基料树脂包括水性环氧改性丙烯酸树脂分散体、水性聚氨酯树脂、环氧树脂、pvdf乳液，其中水性环氧改性丙烯酸树脂分散体作为基料树脂的主体树脂，该树脂中环氧基、羧基与基材加成反应，化学键合附着力牢固，从而提高了涂层与基材的附着力；pvdf可提高涂层的致密度，使涂层为超疏水涂层，可减少水汽进入，提高涂层的阻水性；通过添加环氧树脂与聚氨酯树脂，调整涂层的硬度和韧性。因此，本发明提供的适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，应用于铝箔，涂层具有致密度好、与基材附着力强、柔韧性好等特点。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
22.在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应该被视为在本文中具体公开。
23.一种适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，以总重量份数100份计，包括如下成分：
24.基料树脂15
‑
23份，有机胺0.2
‑
0.5份，固化剂8
‑
15份，附着力促进剂1
‑
6份，醇醚类混合助溶剂0.05
‑
0.5份，流平剂0.05
‑
0.5份，消泡剂0.05
‑
0.5份，水余量；
25.其中，基料树脂包括按重量百分比计的如下成分：
26.水性环氧改性丙烯酸树脂分散体30
‑
60％，水性聚氨酯树脂1
‑
30％，环氧树脂1
‑
30％，pvdf乳液0.5
‑
10％；
27.固化剂为苯代氨基类树脂、混合醚化氨基树脂、有机胺类固化剂或封闭型异氰酸酯固化剂中的至少两种；
28.附着力促进剂为硅烷偶联剂、钛酸酯硅烷偶联剂、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；
29.醇类溶剂为正丁醇或异丙醇，醚类溶剂为乙二醇丁醚或乙二醇甲醚；
30.消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂。
31.本发明的防腐涂料，还可以根据用户需求增加不同颜色的色浆。
32.本发明的适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，制备方法包括如下步骤：
33.步骤s1，将有机胺与水性环氧改性丙烯酸树脂分散体混合，调节ph值至7.5
‑
8.5；
34.步骤s2，采用醚类助溶剂溶解环氧树脂，并将水性环氧改性丙烯酸树脂分散体、水性聚氨酯树脂、环氧树脂溶液、pvdf乳液混合均匀；
35.步骤s3，在搅拌状态下依次加入固化剂、附着力促进剂、余量的助溶剂、流平剂、消泡剂和水，搅拌混合均匀即制备得到适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料。
36.以下通过具体实施例对本发明提供的适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料进行详细阐述。
37.实施例1
38.基料树脂，包括按重量百分比计的如下成分：
39.水性环氧改性丙烯酸树脂分散体30％，水性聚氨酯树脂30％，环氧树脂30％，pvdf乳液10％。
40.实施例2
41.基料树脂，包括按重量百分比计的如下成分：
42.水性环氧改性丙烯酸树脂分散体50％，水性聚氨酯树脂20％，环氧树脂30％，pvdf乳液10％。
43.实施例3
44.基料树脂，包括按重量百分比计的如下成分：
45.水性环氧改性丙烯酸树脂分散体60％，水性聚氨酯树脂10％，环氧树脂20％，pvdf乳液10％。
46.实施例4
47.基料树脂，包括按重量百分比计的如下成分：
48.水性环氧改性丙烯酸树脂分散体40％，水性聚氨酯树脂28％，环氧树脂25％，pvdf乳液7％。
49.实施例5
50.基料树脂，包括按重量百分比计的如下成分：
51.水性环氧改性丙烯酸树脂分散体57％，水性聚氨酯树脂25％，环氧树脂10％，pvdf乳液8％。
52.实施例6
53.基料树脂，包括按重量百分比计的如下成分：
54.水性环氧改性丙烯酸树脂分散体52％，水性聚氨酯树脂22％，环氧树脂18％，pvdf乳液8％。
55.实施例7
56.一种适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，以总重量份数100份计，包括如下成分：
57.基料树脂15份，有机胺0.2份，固化剂8份，附着力促进剂4份，醇醚类混合助溶剂0.1份，流平剂0.05份，消泡剂0.05份，水余量；
58.其中，基料树脂采用实施例6所述的基料树脂；固化剂为苯代氨基类树脂、混合醚化氨基树脂、有机胺类固化剂或封闭型异氰酸酯固化剂中的至少两种；附着力促进剂为硅烷偶联剂、钛酸酯硅烷偶联剂、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；醇类溶剂为正丁醇或异丙醇，醚类溶剂为乙二醇丁醚或乙二醇甲醚；消泡剂为聚醚改性硅类消泡
剂。
59.本实施例的适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，制备方法包括如下步骤：
60.步骤s1，将有机胺与水性环氧改性丙烯酸树脂分散体混合，调节ph值至7.5
‑
8.5；
61.步骤s2，采用醚类助溶剂溶解环氧树脂，并将水性环氧改性丙烯酸树脂分散体、水性聚氨酯树脂、环氧树脂溶液、pvdf乳液混合均匀；
62.步骤s3，在搅拌状态下依次加入固化剂、附着力促进剂、余量的助溶剂、流平剂、消泡剂和水，搅拌混合均匀即制备得到适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料。
63.实施例8
64.一种适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，以总重量份数100份计，包括如下成分：
65.基料树脂20份，有机胺0.4份，固化剂10份，附着力促进剂6份，醇醚类混合助溶剂0.3份，流平剂0.2份，消泡剂0.1份，水余量；
66.其中，基料树脂采用实施例6所述的基料树脂，配方中的其他成分参考实施例7，且制备工艺参考实施例7。
67.实施例9
68.一种适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，以总重量份数100份计，包括如下成分：
69.基料树脂23份，有机胺0.5份，固化剂12份，附着力促进剂3份，醇醚类混合助溶剂0.5份，流平剂0.5份，消泡剂0.2份，水余量；
70.其中，基料树脂采用实施例6所述的基料树脂，配方中的其他成分参考实施例7，且制备工艺参考实施例7。
71.实施例10
72.一种适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，以总重量份数100份计，包括如下成分：
73.基料树脂17份，有机胺0.3份，固化剂15份，附着力促进剂5份，醇醚类混合助溶剂0.05份，流平剂0.1份，消泡剂0.5份，水余量；
74.其中，基料树脂采用实施例6所述的基料树脂，配方中的其他成分参考实施例7，且制备工艺参考实施例7。
75.实施例11
76.一种适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，以总重量份数100份计，包括如下成分：
77.基料树脂18份，有机胺0.2份，固化剂9份，附着力促进剂1份，醇醚类混合助溶剂0.4份，流平剂0.3份，消泡剂0.3份，水余量；
78.其中，基料树脂采用实施例6所述的基料树脂，配方中的其他成分参考实施例7，且制备工艺参考实施例7。
79.实施例12
80.一种适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，以总重量份数100份计，包括如下成分：
81.基料树脂21份，有机胺0.3份，固化剂10份，附着力促进剂2份，醇醚类混合助溶剂
0.2份，流平剂0.4份，消泡剂0.2份，水余量；
82.其中，基料树脂采用实施例6所述的基料树脂，配方中的其他成分参考实施例7，且制备工艺参考实施例7。
83.将实施例7
‑
12的防腐涂料采用喷涂、辊涂或淋涂工艺，在铝箔基材表面形成涂层。其中铝箔基材厚度为0.1
‑
0.3mm，涂层厚度为1
‑
30μm，涂装工艺的板温为180
‑
260℃。并将实施例7
‑
12的防腐涂料形成的涂层进行如下性能测试，测试结果如下：
84.1、盐雾试验
85.jis
‑
z
‑
2371试验(5％
×
35℃
×
500小时连续喷雾)，r.n≥9.8级；
86.2、涂层附着力
87.采用gb/t 1720
‑
1979(1989)漆膜附着力测定法，测试结果100％无剥离；pct24h后，100％无剥离，铝箔涂层面无泛白、出现气孔、涂层脱落、铝箔裸露等现象。
88.3、涂层与泡棉胶带粘合力
89.根据gb2792
‑
2014胶粘带剥离强度的测试方法，泡棉胶粘接铝箔涂层面后30min万能拉力器上下固定，180
°
剥离方向，拉伸速度300mm/min，测试剥离强度＞7n/cm。经盐雾96h，tc200，dh1000，dh2000泡棉胶粘接铝箔涂层面剥离强度≥7n/cm，衰减≤20％。
90.4、涂层与结构胶粘合力
91.根据gbt 13477
‑
1992建筑密封材料试验方法，结构胶粘接铝箔涂层面后，万能拉力器上下固定，180
°
剥离方向，拉伸速度50mm/min，剥离强度＞45n/cm。经盐雾96h，tc200，dh1000，dh2000结构胶粘接铝箔涂层面剥离强度≥45n/cm，衰减≤20％。
92.5、铝箔光箔面与poe胶膜的粘合力
93.poe胶膜与铝箔光箔面接触层压，万能拉力器上下固定，180
°
剥离方向，剥离强度＞40n/cm。经盐雾96h，tc200，dh1000，dh2000，pct48h，poe粘接铝箔光箔面剥离强度≥30n/cm。需说明的是，poe胶膜作为光伏组件的封装薄膜，直接铝箔粘接固定。
94.本发明提供的适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，基料树脂包括水性环氧改性丙烯酸树脂分散体、水性聚氨酯树脂、环氧树脂、pvdf乳液，其中水性环氧改性丙烯酸树脂分散体作为基料树脂的主体树脂，该树脂中环氧基、羧基与基材加成反应，化学键合附着力牢固，从而提高了涂层与基材的附着力；pvdf可提高涂层的致密度，使涂层为超疏水涂层，可减少水汽进入，提高涂层的阻水性；通过添加环氧树脂与聚氨酯树脂，调整涂层的硬度和韧性。因此，本发明提供的适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，应用于铝箔，涂层具有致密度好、与基材附着力强、柔韧性好等特点。
95.本发明的适用于光伏组件铝箔背板的防腐涂料，应用于铝箔背板后，通过双面胶粘接的方法即可将铝箔背板固定于光伏组件的基材上，从而无需在地面做支架或打水泥桩，提高安装效率；且防腐涂层具有良好的防腐性和柔韧性，保证了发电组件的使用寿命和工作效率。
96.以上对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。